Режимы и температуру нагрева слябов в печах листовых станов горячей прокатки регламентируют, в зависимости от марки стали, разбивая весь сортамент на группы. Обобщая опыт работы ТЛС и ШСГП Украины и России, можно рекомендовать следующие группы марок стали и температуры их нагрева

Для ТЛС

Первая группа: кипящие, спокойные углеродистые обыкновенного качества с массовой долей углерода до 0,3%, низколегированные, марганцовистые стали 15Г, 20Г, 09Г2, 10Г2, среднелегированные (15ХМ и др.). Температура нагрева металла Т_н=1150-1290С.

Вторая группа: спокойные углеродистые стали с массовой долей углерода 0,3-0,5%, легированные марганцовистые 30Г, 40Г и хромистые (14ХГС, 10ХСНД и др.). Т_н=1150-1250С.

Третья группа: спокойные углеродистые стали с массовой долей углерода 0,5-0,7%, аустенитные и легированные стали 50Г, 60Г, 65Г, 70Г. Т_н=1150-1220С.

Четвертая группа: инструментальные углеродистые стали У9, У10, У11, У12, У13, высоколегированные и специальные стали (Х18СЮ, Х25Т, Н29К18А, ШХ15 и др.). Т_н=1100-1190С.

В качестве примера в табл.2 приведены режимы нагрева слябов в печах стана 3600 для указанных первых четырех групп марок стали и толщины слябов, а в табл.3 – режимы нагрева слябов в печах стана 2000 ОАО «Северсталь».

При этом весь марочный сортамент стана 2000 разбит на три группы.

Первая группа: стали Ст0, Ст1 (сп, кп, пс), Ст2 (сп, кп, пс), Ст3 (сп, кп, пс), 10, 10пс, 15, 15пс, 20, 20пс, 08кп, 08Ю, 08пс.

Вторая группа: стали 17ГС, 17Г1С, 17Г1СУ, 16Г2АФ.

Третья группа: стали 09Г2, 09Г2ФБ, 09Г2С, 09Г2Д, 10Г2С1, 10ХНДП, 22Ю.

Таблица 2

Режимы нагрева слябов в печах стана 3600 комбината «Азовсталь»

Группа стали	Температура по зонам печей					Продолжительность нагрева (час-мин) для слябов толщиной, мм
	1-я сварочная		2-я сварочная		Томильная
	верх.	нижн.	верх.	нижн.		200	250	300	350
1	1360	1320	1300	1280	1280	2-15	2-50	3-25	4-00
2	1350	1320	1300	1280	1280	2-30	3-15	3-50	4-30
3	1340	1320	1280	1250	1270	2-50	3-35	4-10	4-50
4	1320	1290	1250	1200	1260	3-10	3-50	4-35	5-20

Таблица 3

Режимы нагрева слябов в методических печах

с шагающими балками стана 2000

Группа стали	Температура по зонам печи, С						Продолжи­тельность нагрева, час-мин
	1-я	2-я	3-я	4-я	5 и 6-я	7-я
1	1260-1320	1220-1260	1360-1380	1240-1300	1280-1300	1180-1290	3-00
2	1240-1260	1220-1260	1360-1380	1280-1320	1280-1300	1240-1280	3-20
3	1260-1320	1240-1300	1370-1390	1260-1320	1280-1300	1240-1280	3-20

5.3. Удаление окалины с поверхности металла

При нагреве слябов и слитков в методических печах и нагревательных колодцах образуется слой окалины. Толщина слоя окалины зависит от температуры нагрева слябов, состава топлива, газовой среды в печах и от химического состава стали, но основным фактором является время нагрева заготовки. С увеличением продолжительности нагрева слябов качество удаления печной окалины ухудшается.

Учитывая, что зачистка поверхности листов достаточно трудоемка, а в ряде случаев приводит к переводу металла во вторые сорта, удалению печной окалины придавалось на ТЛС 1 и 2-го поколений очень большое значение. При этом на ТЛС основным способом удаления окалины стало придание рабочим валкам черновой клети различных видов рифления, а на ШСГП – применение окалиноломателей.

В табл.4 нами обобщен опыт по применению различных видов рифления валков ТЛС и факторы, обеспечивающие удаление окалины.

Т аблица 4

Виды рифления поверхности валков ТЛС и факторы,

обеспечивающие удаление окалины

Примечание. Знак «» соответствует действию эффекта, способствующего удалению окалины; знак «» свидетельствует об отсутствии такого действия.

Каждый из этих способов имел свои достоинства и недостатки, но главным из них являлась дополнительная трудоемкая операция нанесения рифления на поверхность валков. Причем, для смыва окалины с поверхности сляба необходим был гидросбив.

Повышение требований к качеству поверхности готовой листовой продукции и прогресс в конструкции гидросбивов (применение сопел совершенной конструкции, отработка технологии подачи струй воды на поверхность полосы, создание гидравлических аккумуляторов и насосов, обеспечивающих подачу воды высокого давления) практически исключили представленные в табл.4 способы взламывания окалины.

В настоящее время основным способом удаления окалины с поверхности нагретого металла является гидравлический способ. Принцип гидравлического способа очистки металла от окалины заключается в том, что на поверхность металла, покрытую окалиной, подается вода под давлением. При этом происходят непосредственно четыре процесса: охлаждение (различное сжатие металла и слоя окалины под охлаждающим действием воды вызывает разрыв слоя окалины); разрушение слоя окалины водой, подаваемой под давлением с высокой скоростью; взрывообразное испарение удаляемых капель воды под слоем или непосредственно на слое окалины; смыв разбитой и отделенной окалины струей воды.

Эффективность процесса гидросбива окалины зависит, в основном, от факторов, которые можно разделить на две группы:

1 – факторы, определяющие вид окалины (качество металла, состояние его поверхности, тип нагревательной печи, атмосфера печи, температура нагрева металла, продолжительность выдержки в печи);

2 – факторы, определяющие конструкцию устройства гидросбива (количество подаваемой под давлением воды, динамический напор, расстояние между соплом и поверхностью металла, угол наклона сопла).

Первая группа факторов определяет тип окалины, которому должны соответствовать параметры устройства гидросбива окалины для получения эффективного и экономичного процесса очистки металла. Однако эти параметры не могут быть рассчитаны с учетом типа окалины и в каждом конкретном случае определяются опытным путем.

Устройства для гидросбива окалины состоят из двух основных частей: устройства создания и аккумулирования воды под давлением (напорной воды) и подводящих и разбрызгивающих устройств с соплами, коллекторами и дозаторами.

В качестве устройств для создания напора воды наиболее рациональны устройства с гидравлическим аккумулятором и центробежными насосами.

Конструкция разбрызгивающих систем устройств гидросбива окалины определяется, прежде всего, видом проката, который подвергается обработке. Для удаления окалины с листов применяют системы с верхними и нижними разбрызгивающими коллекторами, как правило, двойными, с индивидуально управляемыми сопловыми клапанами.

Давление воды в системах гидросбива окалины должно быть доведено до 30 МПа, расстояние сопла от металла должно быть не более 170 мм; угол наклона сопел к вертикали – 15; шаг сопел в коллекторе 75-80 мм; наилучшие силовые параметры обеспечивают сопла с прямоугольной выходной щелью 151 мм. Большее распространение получили сопла с эллипсообразной выходной щелью.